[发明专利]一种多通道集成光波导模式复用-解复用器

权利要求书

1.一种多通道集成光波导模式复用-解复用器，其特征在于包括：N+1条输入光波导（10、11、12、…、1n、…、1N）是单模光波导，用于接收所述光，N>0；其中：

第0输入光波导（10）末端依次连接有第一锥形光波导（21）、第一多模光波导（31）、第二锥形光波导（22）、第二多模光波导（32）、…、第n锥形光波导（2n）、第n多模光波导（3n）、…、第N锥形光波导（2N）、第N多模光波导（3N）、输出多模光波导（7）；

第n输入波导（1n），n=1，…，N，各输入光波导末端均依次连接有各自的一个S形弯曲光波导结构（4n）、耦合区光波导（5n）和另一个S形弯曲光波导结构（6n）；耦合区光波导（5n）与第n多模光波导（3n）相靠近以发生倏逝波耦合，耦合器光波导（5n）的长度满足如下条件：使耦合区光波导（5n）的基模完全耦合到第n多模光波导（3n）的第n阶高阶模；

第n多模光波导（3n）的第n阶高阶模是横电模，或是横磁模，n=1、…、N。

2.根据权利要求1所述的一种多通道集成光波导模式复用-解复用器，其特征在于：第一多模光波导（31）、第二多模光波导（32）、…、第N多模光波导（3N）的宽度依次增大，并各自支持至少2、3、…、N+1个本征模式；输出多模光波导（7）宽度大于或等于第N多模光波导（3N）的宽度。

3.根据权利要求1所述的一种多通道集成光波导模式复用-解复用器，其特征在于：第一锥形光波导（21）、第二锥形光波导（22）、…、第N锥形光波导（2N）首尾两端的宽度分别等于与之相连的多模波导宽度，此N个锥形光波导的锥度均满足绝热条件，即光场经过锥形光波导之后不激发新的模式。

4.根据权利要求1所述的一种多通道集成光波导模式复用-解复用器，其特征在于：耦合区光波导（5n）和第n多模光波导（3n）的宽度的设计条件是，使耦合区光波导（5n）的基模与第n多模光波导（3n）的第n+1个高阶模满足位相匹配条件；耦合区光波导（5n）的长度选取规则是，使得耦合区光波导（5n）的基模完全耦合到第n多模光波导（3n）的第n阶高阶模。

5.根据权利要求1所述的一种多通道集成光波导模式复用-解复用器，其特征在于：第0输入光波导（10）的输入端还连有一个具有两个输入端口（8a、8b）并将横电基模和横磁基模合在一起的偏振合束器（9），偏振合束器（9）的输出端与第0输入光波导（10）的输入端相连接。